Зміст:
- Принцип дії зворотного клапана
- Види клапанів
- Встановлення зворотного клапана на опалення
- Висновок
Чим складніша схема опалення, тим більше в ній присутня різних елементів, що забезпечують її надійну роботу. Один з таких елементів – всім добре знайомий зворотний клапан для опалення. Але зазвичай знайомство домовласників з цим пристроєм обмежується загальним поняттям, що клапани пропускають воду в одну сторону, і не пускають в іншу». Між тим вони бувають різних конструкцій і різного призначення, тому наш матеріал покликаний більш глибоко ознайомити споживачів з цим видом водопровідної арматури.
Принцип дії зворотного клапана
Насамперед слід зазначити, що зворотні клапани встановлюються не «на всяк випадок», а лише при необхідності, якщо іншого технічного рішення немає. Це обумовлено тим, що елементи часто мають чималий гідравлічним опором у залежності від конструкції. Це вносить деякі обмеження при використанні зворотних клапанів для опалення з природною циркуляцією. Причина – занадто малий тиск теплоносія в системі.
Винятком є гравітаційні клапани з поворотною заслінкою, деякі моделі здатні відкривати шлях теплоносія при мінімальному тиску 0.001 Бар.
Незважаючи на відмінності в конструкції, більшість виробів забезпечується однією ключовою деталлю – пружиною. Вона є виконавчим механізмом, що закриває затвор при зміні нормальних умов, в цьому і полягає принцип роботи зворотного клапана. Зусилля, що витрачається на подолання пружності пружини, визначає величину гідравлічного опору механізму. Для схем з різними робочими параметрами підбираються вироби, що мають відповідну пружність і масивність пружини.
На що ж впливає пружина? Її завдання – утримувати замикаючий пристрій закритим, це його нормальний стан. Тоді потік рідини, що протікає з одного боку, може подолати силу пружності пружини, відкрити перешкоду і піти далі по трубі. Спроба змінити напрямок потоку і текти в іншу сторону ні до чого не призведе – запірний пристрій закриється, спираючись на приплив в корпусі. У цьому місці є ущільнювальний елемент, що робить зворотний клапан в системі опалення повністю герметичним.
Запірна арматура, призначена для роботи в опалювальних схемах, виконується з таких матеріалів:
- сірий чавун;
- сталь;
- латунь;
- нержавіюча сталь.
Види клапанів
В залежності від виконання замикаючого пристрою існують наступні види зворотних клапанів:
- тарілчасті;
- гравітаційні (пелюсткові);
- кульові;
- двостулкові.
Тарілчасті пристрою перекривають прохідний перетин з допомогою диска, що входить у сідло з ущільнювачем. Зсередини диск прикріплений до штоку, вільно рухається у втулці. На ньому між тарілчастим елементом і корпусом знаходиться пружина циліндричної або конічної форми, надійно притискає диск до сідла.
Затвори з диском в якості замикаючого елемента виготовляються двох типів: проточний і підйомний. В клапані з прямим потоком рідини диск закриває одне з вхідних отворів, а під час відкривання теплоносій рухається без зміни напрямку. Виріб часто застосовується в системах опалення та ГВП, його призначення – запобігання паразитних потоків в схемах з декількома котлами. Конструкція виробу показана на малюнку:
В підйомних пристроях затвор розташований всередині арматури і знаходиться в горизонтальному положенні. Потік рідини підпирає «тарілку» з пружиною знизу, піднімає її і спрямовується вгору. Після подолання перешкоди вода знову повертає і продовжує шлях в колишньому напрямку. Такі клапани, як правило, задіяні у обв’язки котлів середньої та великої потужності і рідко встановлюються в приватних будинках.
Мале опір гравітаційного зворотного клапана обумовлено пружиною з дуже малою пружністю. У деяких моделях її немає зовсім, пристрій працює за рахунок двох сил: тяжіння і тиску зворотного потоку, буде такий з’явиться. Кришка з ущільнювачем, що закриває прохід рідини, підвішена верхньою частиною до осі і злегка подпружінена. Гідравлічний опір потоку – мінімальне, крім того, робочий перетин каналу практично не зменшується. Але є і інша сторона медалі: арматура може функціонувати тільки в горизонтальному положенні.
По суті, кульовий клапан зворотного тиску мало чим відрізняється від тарілчастого. Роль замикаючого елементу тут відіграє не диск, а куля. Наприклад, у фланцевому клапані діаметром 50 мм і більше куля, виготовлений з каучуку або алюмінієвого сплаву, вільно переміщається по похилому каналу. Під час «правильного» руху води він знаходиться під верхньою кришкою вироби, пружина стиснута. В той момент, коли потік змінює напрямок, зворотний клапан з кулькою закривається за рахунок того, що пружина розпрямляється, останній опускається і сідає в сідло.
При всіх своїх достоїнствах і простоті конструкції дані вироби дуже рідко встановлюються системи опалення приватних будинків. Сфер, в яких вони застосовуються, кілька: це водопровід, каналізація та опалення. Зазвичай кулькові клапани ставляться в системах теплопостачання або інших мережах промислових підприємств.
Для установки на трубопроводах великого розміру і для роботи в системах з підвищеним тиском призначаються двостулкові клапани. У них прохідний перетин перетинає вісь, на якій встановлені 2 пружні стулки. Принцип дії все той же: стулки відкриваються під впливом тиску теплоносія. Якщо за якихось обставин рідина піде в іншу сторону, то стулки швидко зачиняться і потік буде заблокований.
Встановлення зворотного клапана на опалення
Найчастіше запірні пристрої зворотного тиску застосовуються в схемах обв’язки котлів. Особливо вони актуальні, коли потрібно зв’язати кілька теплогенераторів в каскад або синхронізувати роботу котлів на різних енергоносіях. Тоді клапан не дає виникнути паразитних потоків теплоносія, що обов’язково виникнуть при паралельному включенні джерел тепла.
Коли подача води в системі опалення здійснюється циркуляційним насосом, то можна застосовувати будь-який із перерахованих видів затворів. У самопливних системах можна застосовувати тільки гравітаційні клапани. При цьому треба дотримувати наступні правила:
- підібрати виріб по робочому тиску і температурі теплоносія. Як правило, в трубопроводах приватних будинків тиск знаходиться в межах 3 Бар, а температура – 95 ?С. Якщо ж будівля підключена до централізованої мережі, то потрібно дізнатися її параметри і по них підбирати виріб;
- слід пам’ятати, що в системі опалення зворотний клапан встановлюється в тому положенні, яке вказане в технічному паспорті. Як правило, всі пружні пристрої успішно функціонують як в горизонтальному, так і вертикальному положенні. І тільки гравітаційний затвор завжди ставиться горизонтально;
- встановлюючи пристрій в котельному контурі на зворотному трубопроводі, не забувайте, що воно повинно знаходитися після циркуляційного насоса, а не до нього.
Примітка. Тип приєднання виробу залежить від робочого тиску в мережі. Якщо воно менше 16 Бар, то ставляться муфтові клапани, а коли більше – то фланцеві (або меж фланцеві).
Нижче як приклад показана схема підключення двох котлів – твердопаливного і електричного з використанням зворотних клапанів для запобігання паразитних потоків:
Висновок
Зворотний клапан – це один з важливих складових систем опалення. В одному випадку він покликаний забезпечити безаварійну роботу схеми, в іншому – підвищити її ефективність та узгодженість між різним устаткуванням. При виборі того чи іншого виробу треба враховувати масу нюансів, наприклад, для роботи з гравітаційною схемою придатний лише пелюстковий зворотний клапан для системи опалення. В процесі підбору варто проконсультуватися з фахівцем.